Redaktora piezīme: Raksts “Visums varētu būt 250 reizes lielāks nekā tas, kas ir novērojams” izraisīja nopietnu diskusiju mūsu lasītāju vidū, un vairāki ierosināja, ka UT vajadzētu būt rakstu sērijai par kosmoloģiju - “Cosmology 101”, ja vēlaties. Mūsu jaunākā rakstniece Vanesa D’Amico, kura uzrakstīja iepriekšminēto rakstu, šodien sāk sēriju Cosmology 101, sākot no paša sākuma.
Kā Visums ieguva savu sākumu? Tas ir viens no visaktuālākajiem jautājumiem kosmoloģijā un, iespējams, tāds būs vēl kādu laiku. Šeit es sākšu izskaidrot, ko zinātnieki domā, ka viņi zina par Visuma dzīves pirmajām veidojošajām sekundēm. Vairāk nekā iespējams, ka stāsts nav gluži tas, ko jūs varētu domāt.
Sākumā bija… nu, mēs īsti nezinām. Viens no visizplatītākajiem nepareiziem priekšstatiem kosmoloģijā ir tas, ka Visums sākās kā ārkārtīgi mazs, neaptverami blīvs materiālu krājums, kurš pēkšņi eksplodēja, radot kosmosu tādu, kādu mēs to zinām. Ar šo ideju ir saistītas vairākas problēmas, it īpaši pieņēmums, kas netieši izriet no notikuma, ko sauc par lielo sprādzienu. Patiesībā nekas “nesapūta”. Sprādziena jēga liek domāt par materiāla plūdumu, kas pakāpeniski aizpilda vietu ap to; tomēr, kad piedzima mūsu Visums, vietas nebija. Laika nebija arī. Nebija vakuuma. Bija burtiski neko.
Tad piedzima Visums. Īpaši augsta enerģija pirmo 10 laikā-43 Tā dzīves sekundes zinātniekiem ir ļoti grūti noteikt kaut ko pārliecinošu par kosmosa izcelsmi. Protams, ja kosmologiem ir taisnība par to, kas, viņuprāt, varētu notikt nākamreiz, tam nav lielas nozīmes. Saskaņā ar inflācijas teoriju aptuveni 10-36 sekundes, Visums piedzīvoja eksponenciālās izplešanās periodu. Ar dažu sekundes tūkstošdaļu kosmosu piepumpē ar koeficientu 1078, ātri nodalot kādreiz blakus esošos reģionus ar neizmērojamiem attālumiem un izpūtot sīkas kvantu svārstības kosmosa laika audumā.
Inflācija ir pievilcīga teorija vairāku iemeslu dēļ. Pirmkārt, tas izskaidro, kāpēc mēs novērojam Visumu kā viendabīgu un izotropisku lielos mērogos - tas ir, tas izskatās vienādi visos virzienos un visiem novērotājiem. Tas arī izskaidro, kāpēc Visums vizuāli šķiet plakans, nevis izliekts. Bez inflācijas plakanam visumam ir nepieciešams ārkārtīgi precīzi pielāgots sākotnējo apstākļu kopums; tomēr inflācija šo precizēšanu pārvērš mēroga viltībā. Pazīstama analoģija: zeme zem mūsu kājām šķiet līdzena (kaut arī mēs zinām, ka mēs dzīvojam uz sfēriskas planētas), jo mēs, cilvēki, esam tik daudz mazāki nekā Zeme. Tāpat piepūstais Visums ir tik milzīgs, salīdzinot ar mūsu vietējo redzes lauku, ka tas šķiet telpiski līdzens.
Tā kā teorija iet, inflācijas beigas padevās visumam, kas nedaudz vairāk izskatījās tāds, kādu mēs šodien novērojam. Vakuuma enerģija, kas virzīja inflāciju, pēkšņi pārveidojās par cita veida enerģiju - tādu, kas varētu radīt elementāras daļiņas. Šajā brīdī (tikai 10-32 sekundes pēc Visuma dzimšanas) apkārtējā temperatūra joprojām bija pārāk karsta, lai no šīm daļiņām izveidotu atomus vai molekulas; bet, sekundes nēsājot, telpa paplašinājās un atdzisa līdz vietai, kur kvarki varēja sanākt kopā un veidot protonus un neitronus. Augstas enerģijas fotoni turpināja šaut, nepārtraukti pārsteidzoši un aizraujoši lādēti protoni un elektroni.
Kas tad notika tālāk? Kā šī haotiskā matērijas un starojuma zupa kļuva par plašo organizētās struktūras plašumu, ko mēs šodien redzam? Kas notiks ar Visumu nākotnē? Un kā mēs zinām, ka tas ir veids, kā stāsts izvērsās? Pārliecinieties, ka apskatīsit nākamos Cosmology 101 maksājumus, lai iegūtu atbildes uz šiem jautājumiem un vēl vairāk!
